Intel® Agilex™ 7 與 Intel® Stratix® 10 FPGA E-Tile 硬核 IP

強化的乙太網路通訊協定堆疊

IP 核心有多種變體，每種變體都能提供不同的乙太網路通道和功能組合。

• 一至四個附有可選 Reed-Solomon 前饋式錯誤更正 (RS-FEC) 的 10GbE/25GbE 通道。
• 附有可用於 CAUI-4 或 CAUI-2 模式的可選 RS-FEC 100G 通道。
• 一至四個單一 10GbE/25GbE 通道或一個 100GbE 通道的動態配置。

所有變體都能提供選用 IEEE 1588v2 精準時間協定 (PTP)。使用者可以選擇媒體存取控制 (MAC) 和實體編碼次層 (PCS) 變體、僅限 PCS 變體、彈性乙太網路 (FlexE) 變體或光纖傳輸網路 (OTN) 變體。

乙太網路通訊協定

功能特色

IP 核心設計符合 IEEE 802.3-2015 高速乙太網路標準，可以從 IEEE 網站 (www.ieee.org) 取得，以及 25G、50G 乙太網路規格草案 1.6（可從 25 Gigabit 乙太網路聯盟取得）。MAC 提供可最佳化延遲的直通訊框處理器，並支援 64 位元訊框長度的全線速度，以及連續或混合長度的流量，且無遺失封包。所有 IP 核心變體都處於全雙工模式。IP 功能如下：

PHY：

• 由四個以 25.78125 Gbps 運作的 FPGA 硬序列收發器通道組成的 CAUI 外接式介面。
  
• CAUI-2 外部介面，附有兩個收發器通道，運行速度為 53.125 Gbps 並採用 PAM4 編碼。
• 25G CAUI 外部介面，附有一個以 25.78125 Gbps 運行的收發器通道。
• 10G CAUI 外部介面，附有一個以 10.3125 Gbps 運行的收發器通道。
• 支援 64B/66B 編碼的 CAUI-4 連結，附有資料分割和對齊標記功能，讓來自多個通道的資料保持一致。
• 可選 Reed-Solomon 前饋式錯誤更正 RS-FEC (528、514) 或 RS-FEC (544、514)。
• 支援 10G、25G 和 100G 變體。
• IEEE 標準 802.3-2915 第 73 條和 25G 乙太網路聯盟計劃草案 1.6 中定義的自動交涉 (AN)。
• IEE Standard 802.3-2915 條款 92 與 93，以及 25G 乙太網路聯盟附錄 1.6 定義的訓練（LT）。
• 可選的缺乏閒置計數器（DIC）選項，可維持在精細控制下的 8 位元、10 位元或 12 位元封包繪圖接點（IPG）的最低平均值，或是讓使用者從客戶端介面驅動 IPG。
• 超過 IEEE 802.3-2015 高速乙太網路標準條款 80.5 要求的接收器 (RX) 偏差變體容限。

訊框結構控制：

• 支援超大型封包。
• RX 循環冗餘檢查（CRC）傳遞控制。
• 適用於 100G 連結且超過 IEEE 802.3-2015 高速乙太網路標準條款 82.2.12 要求的 1000 位元 RX PCS 通道偏差容量。
• 各封包皆有的可選收發器（TX）CRC 產生與插入。
• 適用於需要專有使用者管理資訊傳輸的應用程式之 RX 和 TX 序文傳遞選項。
• 可選的 TX MAC 來源位址插入。
• TX 自動訊框填補功能，以符合乙太網路連結上 64 位元組的最小乙太網路訊框長度。選用的封包停用功能。
• TX 錯誤插入功能支援讓 TX 客戶端介面正在進行的輸入無效。

訊框監控與統計：

• RX CRC 檢查和錯誤報告。
• 符合 IEEE 規範的可選 RX 嚴格起始訊框範圍（SFD）檢查。
• 符合 IEEE 規範的可選 RX 嚴格序文檢查。
• 符合 IEEE 規格的 RX 畸形封包檢查。
• 已接收的控制訊框類型指示。
• 統計計數器。
• 適用於精確定時擷取統計計數器值的快照功能。
• 可選的錯誤訊號發送：偵測並報告本機錯誤、產生遠端錯誤，支援 IEEE 802.3-2015 高速乙太網路標準第 66 條中定義的單向連結錯誤。

流量控制：

• 可選的 IEEE 802.3-2015 乙太網路標準第 31 條乙太網路流量控制作業，使用暫停暫存器或暫停介面。
  
• 符合 IEEE 標準 802.1Q-2014─修正條款第 17 條：基於優先順序的流量控制之可選基於優先順序的流量控制。
• 暫停訊框篩選控制。
• 軟體可動態切換本機 TX MAC 資料流程，以此選擇性地切斷輸入流量。

精確時間通訊協定 (PTP)：

• IEEE 標準 1588v2 PTP 的可選支援。
• 1 步式（1588v1 和 1588v2）和 2 步式 TX 時間戳記。
• 支援多種訊框格式的 PTP 標頭，包含乙太網路封裝、IPv4 中的 UDP 以及 IPv6 中的 UDP。
• 支援總和檢查碼 Zero 和總和檢查碼擴充位元計算。
• 支援修正欄位作業。
• 可程式化額外延遲和非對稱延遲。

OTN：

• 可選 25/50GbE 恆定位元率（CBR），同時停用 TX 和 RX PCS 66 位元編碼和交錯碼。
  
• 具有完整 MAC 和 PCS 66 位元功能的可選 25/50GbE CBR。

使用者系統介面：

• 可存取 IP 核心控制與狀態暫存器的 Avalon® 記憶體對映（Avalon-MM）管理介面。
  
• Avalon-ST 資料路徑介面將 MAC 連接到客戶端邏輯，透過　PCS 變體搭配 MAC 中最重要位元組 (MSB) 中的起始訊框。100G 通道的介面有 512 位元；啟用 MAC 層時，10/25G 通道會使用 64 位元。
• MII 資料路徑介面能將 PCS 連接到僅限 PCS 變體中的客戶端邏輯。100G 變體的介面有 256 位元的資料和 32 位元的控制；10G/25G 變體的介面有 64 位元的資料和 8 位元的控制。
• 硬體與軟體重設控制。
• 透過提供裝置架構時脈資料恢復（CDR）輸出訊號來支援同步乙太網路 （SyncE）。

動態重新配置：

• 支援不同乙太網路速率之間的動態重新配置。
• 提供設計範例，讓實作更輕鬆。

偵錯和測試：

• 用以進行自我診斷測試並位於序列收發器上的可選序列 PMA 循環（TX 至 RX）。
  
• 用於自我診斷測試並位於 MAC 或 PCS 上的可選平行迴路（TX 到 RX）。
• 用於監控每個 PCS 通道位元錯誤的位元交錯同位錯誤計數器。
• 用於監測訊框本身和訊框之間錯誤的 RX PCS 錯誤區塊計數器。
• 畸形和丟失封包的計數器。
• 用以監測所有 PCS 通道上的連結高位元錯誤率 （BER）之 BER 偵測。
• 可選的加密閒置測試模式生成和檢查
• 適用於精確定時擷取統計計數器值的快照功能。
• 支援測試與除錯的 TX 錯誤插入功能。

IP 狀態